• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pembuatan Pelat Paduan Aluminium-Magnesium Dan Analisis Variasi Kampuh Las Pada Paduan Aluminium-Magnesium Akibat Beban Statik Dengan Menggunakan Software Ansys Workbench V 14.0

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2019

Membagikan "Pembuatan Pelat Paduan Aluminium-Magnesium Dan Analisis Variasi Kampuh Las Pada Paduan Aluminium-Magnesium Akibat Beban Statik Dengan Menggunakan Software Ansys Workbench V 14.0"

Copied!
12
0
0

Teks penuh

(1)

PEMBUATAN PELAT PADUAN ALUMINIUM-MAGNESIUM

DAN ANALISIS VARIASI KAMPUH LAS PADA PADUAN

ALUMINIUM-MAGNESIUM AKIBAT BEBAN STATIK

DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ANSYS

WORKBENCH V 14.0

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi

Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

SYAHRUL RAMADHAN NIM. 080401099

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulilah saya ucapkan Kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan nikmat kesehatan dan kesempatan sehingga tugas sarjana ini dapat

selesai. Tugas sarjana yang berjudul “PEMBUATAN PELAT PADUAN

ALUMINIUM-MAGNESIUM DAN ANALISIS VARIASI KAMPUH LAS

PADA PADUAN ALUMINIUM-MAGNESIUM AKIBAT BEBAN STATIK

DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ANSYS WORKBENCH V 14.0”

ini dimaksudkan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan

Sarjana Teknik Mesin Program Reguler di Departemen Teknik Mesin – Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Selama pembuatan tugas sarjana ini dimulai dari penelitian sampai

penulisan, saya banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak.

Oleh karena itu, dalam kesempatan ini saya ingin menyampaikan ucapan

terimakasih kepada :

1. Kedua orangtuaku, Ayahanda Alm. Muhammad Jamil dan Ibunda tercinta

Neliwarti yang telah memberikan perhatian, do’a, nasehat dan dukungan baik

moril maupun materil, juga kepada kakakku Syafriani, S.Pd dan adikku

Wenni Syahfitri yang terus menerus memberikan dukungan selama

pembuatan tugas sarjana ini.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME, selaku dosen pembimbing Tugas

sarjana yang telah banyak membantu menyumbang pikiran dan meluangkan

waktunya dalam memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas sarjana

(3)

3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku ketua Departemen Teknik

Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Seluruh staf pengajar dan pegawai administrasi di Departemen Teknik Mesin,

yang telah banyak membantu dan memberikan ilmu selama perkuliahan.

5. Anggota dalam tim penelitian ini, Ikram dan Harry Pramana atas kerja sama

dan waktu yang diberikan sehingga laporan ini bisa terselesaikan.

6. Seluruh teman – teman stambuk 2008 yang telah banyak memberikan

bantuan baik selama perkuliahan maupun dalam pembuatan tugas sarjana ini.

Saya menyadari bahwa tugas sarjana ini masih jauh dari sempurna. Oleh

sebab itu, saran dan kritik dari pembaca sekalian sangat diharapkan demi

kesempurnaan skrispi ini. Semoga tugas sarjana ini bermanfaat dan berguna bagi

semua pihak.

Medan, Juli 2013

Syahrul Ramadhan

(4)

ABSTRAK

Aluminium merupakan unsur yang paling banyak digunakan di bidang teknologi, khususnya bidang transportasi. Permasalahan seputar pemakaian bahan bakar dan pengurangan berat komponen yang digunakan, telah membuat paduan aluminium-magnesium dalam industri ini sangat berkembang. Dengan mengurangi berat dari komponen yang digunakan maka konsumsi energi dalam hal penggunaan bahan bakar dan emisi gas buangnya juga dapat.. Pada penelitian ini dilakukan penambahan Magnesium kedalam Aluminium sesuai variasi yang dikerjakan yaitu 1,4% dan 2,2% , kemudian dilakukan simulasi dengan menggunakan software

ansys dengan cara mendesign model menyerupai bentuk spesimen aslinya, dan memberikan perlakuan yang sama sesuai dengan pengujian secara eskperimental. Dengan menggunakan simulasi ansys ini, banyak parameter yang akan didapat. Pada simulasi ini dicari tegangan normal, tegangan maksimum dan regangan terhadap beban statik . Dari simulasi didapat untuk paduan Al 98%-Mg 1,4% dengan sudut kampuh 60o diperoleh tegangan normal sebesar 118,77 MPa . Pada paduan Al 98%-Mg 1,4% dengan sudut kampuh 90o diperoleh tegangan normal kampuh 90o diperoleh tegangan maksimum sebesar 132,67 MPa. Pada paduan Al 97%-Mg 2,2% dengan sudut kampuh 60o diperoleh tegangan maksimum sebesar 160,82 MPa. Pada paduan Al 97%-Mg 2,2% dengan sudut kampuh 90o diperoleh tegangan maksimum sebesar 145,35 MPa. Pada paduan Al 98%-Mg 1,4% dengan sudut kampuh 60o diperoleh regangan maksimum sebesar 0,0020302 mm. Pada paduan Al 98%-Mg 1,4%dengan sudut kampuh 90o diperoleh regangan maksimum sebesar 0,0021916 mm. Pada paduan Al 97%-Mg 2,2% dengan sudut kampuh 60o diperoleh regangan maksimum sebesar 0,00260201 mm. Pada paduan Al 97%-Mg 2,2% dengan sudut kampuh 90o diperoleh regangan maksimum sebesar 0,0023681 mm.

(5)

ABSTRACT

Aluminium is the most widely used elements in the field of technology, particularly in the field of transportation . Issues surrounding the fuel consumption and weight reduction components used, have made of aluminum-magnesium alloys in this highly developed industry. By reducing the weight of the components used , the consumption of energy in terms of fuel consumption and exhaust gas emissions can also. In this study, the addition of Aluminium Magnesium into corresponding variations done is 1.4 % and 2.2 %, then performed simulations using ansys software design models in a way resembles the shape of the original specimen , and gave the same treatment in accordance with the testing eskperimental . By using this ansys simulation , many parameters to be obtained . In this simulation searchable normal stress, maximum stress and strain to the static load. Of simulations obtained for alloy Al 98 %-Mg 1.4% at an angle of 60o hem obtained normal stress of 118.77 MPa. At the 98 % - Al alloys Mg 1.4 2.2% at an angle of 60o hem obtained maximum voltage of 160.82 MPa. At the 97 % - Al alloys Mg 2.2% at an angle of 90o hem obtained maximum voltage of 145.35 MPa. At the 98% - Al alloys Mg 1.4% at an angle of 60o hem obtained maximum strain of 0.0020302 mm . At the 98% - Al alloys Mg 1.4% at an angle of 90o hem obtained maximum strain of 0.0021916 mm . At the 97% - Al alloys Mg 2.2% at an angle of 60o hem obtained maximum strain of 0.00260201 mm . At the 97% - Al alloys Mg 2.2% at an angle of 90o hem obtained maximum strain of 0.0023681 mm.

(6)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ...i

ABSTRAK ...iii

ABSTRACT ...iv

DAFTAR ISI ...v

DAFTAR TABEL ...viii

DAFTAR GAMBAR ...ix

DAFTAR NOTASI ...xi

BAB 1 PENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Perumusan Masalah ...2

1.3 Tujuan Penelitian ...3

1.3.1 Tujuan Umum ...3

1.3.2 Tujuan Khusus ...3

1.4 Manfaat Penelitian ...3

1.5 Batasan Masalah ...4

1.6 Sistematika Penulisan...4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ...6

2.1 Aluminium ...6

2.1.1 Sejarah Aluminium ...6

2.1.2 Sifat–Sifat Aluminium ...6

2.2 Magnesium ...9

2.2.1 Sejarah Magnesium ...9

2.2.2 Sifat–Sifat Magnesium ...10

2.3 Aluminium dan Paduan Aluminium ...10

2.4 Pengecoran ...13

2.4.1 Sejarah Pengecoran ...13

(7)

2.4.3 Proses Pengecoran ...16

2.4.4 Pembuatan Cetakan ...19

2.5 Pengelasan ...21

2.6 Uji Tarik ...22

2.7 Hubungan Tegangan-Regangan ...26

2.8 Perangkat Lunak Analisis Elemen Hingga ...31

2.8.1 SolidWorks ...31

2.8.2 Ansys Workbench V 14.0 ...32

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN...34

3.1 Waktu dan Tempat ...34

3.1.1 Waktu ...34

3.1.2 Tempat ...34

3.2 Bahan dan Alat ...34

3.2.1 Bahan ...34

3.2.2 Alat ...38

3.3 Prosedur Pengecoran ...41

3.4 Simulasi dengan menggunakan software Ansys Workbench v 14.0 .44 3.4.1 Sifat Fisik Material ...44

3.4.1.1 Menentukan Sifat Fisik ...44

3.4.1.2 Memasukkan Sifat Fisik ...45

3.4.2 Prosedur simulasi ...45

3.5 Kerangka Penelitian ...48

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN...51

4.1 Pendahuluan ...51

4.2 Analisa Proses Pengecoran Paduan Aluminium-Magnesium ...51

4.3 Simulasi Ansys Workbench V 14.0 ...54

4.3.1 Metode Statik Struktural ...54

(8)

4.3.1.2 Paduan Al 98%-Mg 1,4% dengan sudut

kampuh 90o ...56

4.3.1.3 Paduan Al 97%-Mg 2,2% dengan sudut kampuh 60o ...57

4.3.1.4 Paduan Al 97%-Mg 2,2% dengan sudut kampuh 90o ...59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...63

5.1 Kesimpulan ...63

5.2 Saran ...64

(9)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Hasil Komposisi ... 52

Tabel 4.2 Data hasil pengujian dengan cara simulasi akibat beban statik ... 61

Tabel 4.3 Data hasil pengujian dengan cara eksperimental dengan variasi

kampuh las pada paduan Al 98%-Mg 1,4% ... 61

Tabel 4.4 Data hasil pengujian dengan cara eksperimental dengan variasi

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.7 Diagram tegangan-regangan aluminium ... 23

Gambar 2.8 Pembebanan pada elemen tiga dimensi ... 26

Gambar 2.9 Pembebanan untuk tegangan normal... 28

Gambar 2.10 Tampilan Ansys Workbench V 14.0... 30

Gambar 3.12 Proses pengecoran aluminium-magnesium ... 42

Gambar 3.13 Proses pengadukan aluminium-magnesium ... 42

Gambar 3.14 Penuangan aluminium-magnesium ... 43

Gambar 3.15 Bentuk spesimen hasil coran ... 43

Gambar 3.16 Jendela Utama Ansys Workbench V 14.0 ... 45

Gambar 3.17 Jendela Engineering data Ansys Workbench V 14.0 ... 46

Gambar 3.18 Menginput gambar ... 46

(11)

Gambar 3.20 Menentukan fix support dan force ... 47

Gambar 4.11 Hasil simulasi tegangan maksimum pada paduan Al 98% - Mg 1,4% sudut kampuh 60o... 58

Gambar 4.12 Hasil simulasi regangan pada paduan Al 98% - Mg 1,4% sudut kampuh 60o ... 59

Gambar 4.13 Hasil simulasi tegangan normal pada paduan Al 98% - Mg 1,4% sudut kampuh 90o ... 60

Gambar 4.14 Hasil simulasi tegangan maksimum pada paduan Al 98% - Mg 1,4% sudut kampuh 90o ... 60

Gambar 4.15 Hasil simulasi regangan pada paduan Al 98% - Mg 1,4% sudut kampuh 90o ... 60

(12)

DAFTAR NOTASI

Simbol Nama Keterangan Satuan

Referensi

Dokumen terkait

Modul Interaktif Konsep Sistem Informasi E adalah suatu metode pembelajaran matakuliah Konsep Sistem Informasi E yang dituangkan kedalam program yang memiliki bentuk interaktif,

DPA - SKPD 2.2 Rekapitulasi Dokumen Pelaksanaan Anggaran Belanja Langsung Menurut Program dan Kegiatan Satuan Kerja Perangkat Daerah. DPA - SKPD 2.2.1 Rincian Dokumen

Semua fungsi pengontrol permainan akan dilakukan pada server dan papan permainan akan ditempatkan pada antarmuka aplikasi client.Aplikasi Go 5 Jadi dibangun dengan menggunakan

[r]

Pada bahasa pemrograman Pascal terdapat unit Graph.tpu yang dapat digunakan untuk membuat gambar grafis, tetapi untuk membuat gambar yang menarik sukar untuk dilakukan

Untuk mengetahui tingkat penaatan suatu usaha dan/atau kegiatan terhadap pelaksanaan pemulihan akibat pencemaran limbah B3, maka perlu dilakukan kegiatan pengawasan. Pengawasan

Maka tujuan pada penelitian adalah unutk meningkatkan minat belajar siswa melalui BTQ (Baca tulis al- qur’an), Manfaat peneliti di MI Manna wassalwa mampu memberikan

Tabel 4.14 Hasil Analisis Regresi Logistik Ganda Hubungan antara pendidikan dan pola komunikasi orang tua dengan pengetahuan seksual remaja .... commit